石雷 蔣祎 郭小寶
摘 要:混凝土結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越多,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫已不是個(gè)別現(xiàn)象,而是普遍存在的共性問題。本文針對(duì)裂縫形成的原因進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;原因;預(yù)防
1 引言
隨著社會(huì)的發(fā)展,混凝土結(jié)構(gòu)得到了也來越多的應(yīng)用,隨之而來產(chǎn)生了一些問題,裂縫已是普遍存在于混凝土結(jié)構(gòu)中的一種現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)裂縫是由于混凝土結(jié)構(gòu)受到內(nèi)因和外因的影響,而產(chǎn)生的一種結(jié)構(gòu)開裂的現(xiàn)象?;炷两Y(jié)構(gòu)裂縫不僅在視覺上感覺不適,還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生潛在的危險(xiǎn),嚴(yán)重的更會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的使用壽命。
2 裂縫產(chǎn)生原因
裂縫通常是物體表面窄長形狀,可以用肉眼觀察到的間隙。這種間隙造成了材料的間斷和不連續(xù),往往在房屋建筑結(jié)構(gòu)的表面出現(xiàn)這種現(xiàn)象,將這些表觀現(xiàn)象和影響安全的隱患和潛在危險(xiǎn)聯(lián)系起來,從而引起各種疑慮[1]。裂縫的產(chǎn)生原因是多方面的,主要分為設(shè)計(jì)因素、施工因素、結(jié)構(gòu)本身因素等。
2.1 設(shè)計(jì)因素
(1)高強(qiáng)度的混凝土較低強(qiáng)度的混凝土更容易產(chǎn)生裂縫,因?yàn)榛炷凉探Y(jié)過程也是水泥水化過程,水化過程會(huì)產(chǎn)生水化收縮和化學(xué)收縮,高強(qiáng)度混凝土中水泥用量更大,因此更容易產(chǎn)生裂縫。設(shè)計(jì)師應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,在保證安全、經(jīng)濟(jì)合理的條件下采用科學(xué)合適的強(qiáng)度的混凝土。
(2)某些結(jié)構(gòu)長度超過規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010-2010(2015年版)中的規(guī)定,由于混凝土結(jié)構(gòu)收縮等原因產(chǎn)生裂縫,設(shè)計(jì)師應(yīng)采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來減少由于結(jié)構(gòu)超長產(chǎn)生的裂縫,如設(shè)置伸縮后澆帶或者結(jié)構(gòu)縫等方式。
2.2 施工因素
(1)施工單位盡量采用預(yù)攪拌混凝土,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣候條件或者設(shè)計(jì)要求,向泵站提供具體的混凝土參數(shù),并對(duì)混凝土塌落度進(jìn)行嚴(yán)格控制?;炷吝\(yùn)輸過程也需要嚴(yán)格控制,防止發(fā)生離析現(xiàn)象。混凝土澆筑時(shí)防止發(fā)生離析現(xiàn)象,另外振搗務(wù)必要均勻密實(shí),以防在薄弱部位產(chǎn)生裂縫。混凝土養(yǎng)護(hù)也是十分重要的環(huán)節(jié),選擇科學(xué)合適的養(yǎng)護(hù)方式和足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)于控制結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生具有很大的貢獻(xiàn)。
(2)施工單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇合適的施工工序和時(shí)間,避免由于溫差過大或溫度過低影響混凝土的強(qiáng)度[2]。
(3)施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求施工,避免由于施工不規(guī)范產(chǎn)生裂縫或者其他影響結(jié)構(gòu)安全的潛在隱患。
2.3 結(jié)構(gòu)內(nèi)因
(1)混凝土本身在固結(jié)過程中會(huì)產(chǎn)生一定的收縮,因而會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生一些裂縫,另外混凝土結(jié)構(gòu)在施工和使用階段都要產(chǎn)生一些變形或者不均勻沉降,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
(2)外部荷載引起的裂縫,使用階段荷載和結(jié)構(gòu)計(jì)算的荷載布置不一致或者超出設(shè)計(jì)荷載、實(shí)際受力情況和理論計(jì)算模型不可能完全一致都會(huì)引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
3 裂縫的防治措施
3.1 設(shè)計(jì)控制
(1)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)平面不規(guī)則或者形狀突變的現(xiàn)象,以免形成薄弱部位,從而引起結(jié)構(gòu)的開裂。
(2)結(jié)構(gòu)體型過長,設(shè)置伸縮縫或者結(jié)構(gòu)縫,并選擇合適的位置,能夠控制裂縫的產(chǎn)生。
(3)對(duì)于結(jié)構(gòu)中預(yù)埋管線或者其他非結(jié)構(gòu)構(gòu)件處,設(shè)計(jì)師應(yīng)予以重視并設(shè)置加強(qiáng)措施。
(4)設(shè)計(jì)師要在保證結(jié)構(gòu)安全和經(jīng)濟(jì)的條件下,選擇合適的混凝土標(biāo)號(hào),不能一味追求工期短而提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
3.2 施工控制
(1)科學(xué)合理控制施工進(jìn)度,現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)必須獲得必要的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。雨季應(yīng)避免雨中施工,并不得讓雨水直接淋在澆筑施工中的混凝土上。當(dāng)冬季施工時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的保溫措施,如暖棚法等,澆筑完的混凝土應(yīng)始終保持濕潤狀態(tài),并覆蓋保溫材料[3]。
(2)合理編制施工組織設(shè)計(jì),采取有效措施來控制鋼筋的移位。
(3)當(dāng)保護(hù)層較厚時(shí),宜增設(shè)防裂的鋼筋網(wǎng)。
(4)保證支撐構(gòu)件和模板的質(zhì)量,避免產(chǎn)生過大變形,并嚴(yán)格控制模板和支撐的時(shí)間,保證樓板形成必要的承載強(qiáng)度。
(5)嚴(yán)格控制施工荷載,施工時(shí)贏避免過大堆載和撞擊等,施工荷載不得超過設(shè)計(jì)圖紙中標(biāo)注荷載[4]。
(6)施工前應(yīng)制定施工縫的施工方案,并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)說明執(zhí)行。
3.3 服役期維護(hù)
結(jié)構(gòu)在服役期后仍然有裂縫問題,相關(guān)部分定期做維護(hù)和修繕,才能能保證結(jié)構(gòu)安全和使用功能。
(1)結(jié)構(gòu)服役期初期和接近使用年限時(shí)最容易出現(xiàn)裂縫,結(jié)構(gòu)服役初期出現(xiàn)裂縫主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)初期變形和沉降形成的,接近使用年限出現(xiàn)裂縫主要是長期損傷累計(jì)和材料本身耐久性問題形成的。
(2)結(jié)構(gòu)服役期較長,在服役期內(nèi)不得改變建筑的使用功能,當(dāng)必須改變建筑的使用功能時(shí),需與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系和溝通,并征求設(shè)計(jì)的意見,如果有必要需有關(guān)部門的鑒定和復(fù)核后才能更改。
(3)當(dāng)服役期出現(xiàn)裂縫時(shí),應(yīng)判斷裂縫的形成原因,當(dāng)裂縫為間接裂縫時(shí),應(yīng)在裂縫處粘貼石膏進(jìn)行觀測(cè),待裂縫穩(wěn)定后,再進(jìn)行處理,不然在處理后裂縫繼續(xù)發(fā)展。
4 結(jié)束語
混凝土結(jié)構(gòu)中存在裂縫是不可避免的,沒有絕對(duì)不存在裂縫的混凝土結(jié)構(gòu),只能通過預(yù)防措施和后期治理措施把裂縫寬度、大小和裂縫數(shù)量等控制在一定的范圍內(nèi)??刂屏芽p的產(chǎn)生和后期發(fā)展可以保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。本文敘述了裂縫的預(yù)防措施,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工和后期維護(hù)提供了一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn):
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[4] 孫進(jìn)祥.建筑物裂縫[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2001.